[发明专利]一种块矿筛分与烘干一体的预处理系统和方法

说明书

一种块矿筛分与烘干一体的预处理系统，该系统包括块矿输送装置(D1)、块矿储料仓(1)、热介质输送管道(L1)；块矿储料仓(1)上设有块矿进料口(101)、块矿出料口(102)、热介质入口(103)和热介质出口(104)；块矿输送装置(D1)连接至块矿储料仓(1)的块矿进料口(101)；热介质输送管道(L1)连接至块矿储料仓(1)的热介质入口(103)；所述块矿储料仓(1)内设有分布下料装置(2)。本发明采用的系统简易、实用、可靠，使得筛分与烘干相互促进，有效降低块矿预处理成本，解决块矿入炉添加率低的难题，提高了高炉的块矿入炉比例和透气性水平，有效降低了高炉生产成本，提高了高炉顺行水平。

技术领域

本发明提供一种块矿预处理系统，具体涉及一种针对高水分、多粉料块矿进行筛分与烘干一体预处理的系统和方法，属于钢铁冶炼技术领域。

背景技术

钢铁作为工业化进程中不可替代的结构性、功能性材料，其消耗量在相当长时间内占据金属总消耗量的95％以上。钢铁工业所需生铁原材料主要是由高炉冶炼提供，高炉冶炼技术的改进与成本的降低对促进钢铁企业的发展有着及其深远的意义。而高炉强化冶炼的基础环节是精料操作，天然块矿作为入炉炉料的主要成分之一，其添加量最高可达30％。由于块矿粉末含量和水分含量高，块矿入炉后，水分干燥需要消耗能源，干燥过程需要一定时间，粉末含量高影响了高炉料层透气性，提高了高炉的焦比，导致高炉冶炼成本增加，且影响炉况稳定。

高炉常见的入炉炉料包括烧结矿、球团矿和天然块矿。所谓合理的高炉炉料结构即通过调整入炉铁矿石中烧结矿、球团矿和天然块矿的比例，找出不同种类含铁矿石最适宜的搭配比例，使得该炉料结构下的高炉冶炼各项经济技术指标相对理想，单位生铁冶炼的消耗成本相对最低。研究表明，铁矿石等原料环节的成本支出占据生铁总成本的60％左右，块矿市场价格与粉矿基本持平，成本价格远低于烧结矿和球团矿，提高块矿入炉比例是降低高炉原料成本的有效措施。目前，块矿入炉比例一般为5～15％，比例较低，究其原因是块矿入炉存在粉末和水分含量高的问题。铁矿块矿的粉末含量一般为10～30％，高粉末含量的块矿若未经筛分处理直接进入高炉系统，对高炉料层透气性危害严重，提高高炉冶炼焦比，降低高炉生产指标。铁矿块矿的水分含量一般为8～15％，个别港口钢厂雨季块矿的水分甚至超过20％。高水分块矿入炉后，水分干燥需要消耗能源，干燥过程需要一定时间，提高了高炉的焦比。

因此，块矿粉末和水分含量的减少对降低炼铁成本、增强炉况的稳定性具有重要意义。目前，块矿烘干系统存在建设成本高、烘干效率低、能耗高等难题。

发明内容

针对铁矿块矿粉末多、水分含量高，而高粉末和高水分块矿入炉后，粉末含量高影响高炉透气性，水分干燥需要消耗能源，干燥过程需要一定时间，提高了高炉焦比的问题，研究表明，利用热介质在储料仓中对块矿进行筛分和干燥处置是可行的，不仅可以有效减少入炉块矿的粉末和水分含量，而且可以大幅度降低干燥所需能耗，筛分和干燥处理后的块矿可一定程度上提高入炉比例，由此降低高炉冶炼成本。

此外，通过研究发现，块矿在储料仓中以堆积状态存在，尤其是细粒物料的存在，导致料仓整体物料透气性偏差，热气流无法顺利穿透料体，导致干燥效果欠佳，而且料仓上部温度低于水分露点温度易导致水汽冷凝，对除尘系统造成危害。

本发明采用烘干工序，利用钢铁流程热废气资源充裕的特点，就近将热废气引入块矿储料仓，直接在仓内对物料进行干燥，降低块矿的水分。同时，本发明在块矿储料仓内设有分布下料装置，且所述分布下料装置上设有筛孔，即在提升烘干工序完成质量的同时完成筛分工序，实现筛分与烘干一体化。